Песколовки

Песколовки предназначаются для выделения из сточных вод тяжелых минеральных примесей (главным образом песка). Работа песколовок основана на использовании гравитационных сил. Рассчитываются песколовки таким образом, чтобы в них выпадал песок и другие тяжелые минеральные частицы, но не выпадал осадок органического происхождения.

По характеру движения воды песколовки подразделяются на горизонтальные (с круговым или прямолинейным движением воды), вертикальные с движением воды снизу вверх и с вращательным движением жидкости. Последние подразделяются на тангенциальные и аэрируемые. Наибольшее распространение получили горизонтальные и аэрируемые песколовки.

Горизонтальные песколовки с прямолинейным движением воды представляют собой удлиненные прямоугольные в плане резервуары. Сооружают песколовки из сборных железобетонных элементов унифицированных размеров. В начале песколовки под днищем располагается бункер для сбора осадка. Песколовки оснащаются оборудованием для перемещения осадка в бункер (цепные и тележечные механизмы), гидроэлеваторами и насосами для удаления осадка из песколовок и транспорта его к месту обработки.

Рисунок – Схема горизонтальной песколовки

Действие горизонтальной песколовки основано на том, что при движении сточной воды каждая нерастворенная частица перемещается со струей воды и одновременно движется вниз под действием силы тяжести со скоростью, соответствующей крупности и плотности частицы. Чем больше скорость течения воды, тем сильнее турбулентность потока и больше вертикальная составляющая скорости движения воды и тем более крупные частицы будут выноситься вместе с водой. Чем медленнее течение, тем более мелкие частицы будут выпадать в осадок. Скорость движения воды не должна выходить из определенных пределов (для бытовых вод это 0.15-0.3 м/с).

Горизонтальные песколовки рассчитывают исходя из необходимой степени задержания песка определенной крупности.

Длина проточной части песколовки, м:

L=1000KvH/u₀, (1)

где v - скорость: при максимальном притоке сточных вод равна 0.3 м/с, при минимальном притоке 0.15 м/с;

H - глубина проточной части песколовки, м;

u₀ - гидравлическая крупность частиц песка, мм/с;

K - эмпирический коэффициент, учитывающий влияние характера движения воды на скорость осаждения песка в песколовках; К=1.7 при u₀= 18 мм/с, К=1.3 при u₀=24мм/с.

В песколовках должен быть задержан песок диаметром 0.25 или 0.2 мм, при необходимости расчет может производиться на задержание песка диаметром менее 0.2 мм.

Необходимую площадь зеркала воды песколовки F определяют по формуле

F=q_макс / u₀,

где q_макс - максимальный приток сточных вод, м³/с.

Общая ширина песколовки при максимальном притоке

В=F/L.

Определив величины F, L, В устанавливают число рабочих отделений n, задаваясь рабочей глубиной h₁ и шириной каждого отделения b. Глубину h₁ принимают несколько большей, чем глубина потока в подводящем канале, но не более 1.0 м. Ширину b принимают в зависимости от общего размера песколовки от 0.6 до 6.0 м. Глубина слоя осадка в песколовке h₂ зависит от объема выпадающего песка от времени между очистками. Общий объем осадочной части песколовок

W=Npt/1000,

где N - число жителей, обслуживаемое канализацией;

p - объем выпадающего осадка, л/сут на одного человека;

t- число суток между двумя чистками (не более 2 суток).

Аэрируемые песколовки выполняют в виде горизонтальных резервуаров. Вдоль одной из стенок на расстоянии 45-60 см от дна по всей длине песколовки устанавливают аэраторы из дырчатых труб (трубы пластмассовые, легко поднимаемые на поверхность), а под ними устраивают лотки для сбора песка (песок по лотку перемещается к приямку и удаляется с использованием гидросмыва с помощью трубопровода со спрысками). В поперечном сечении днищу придают уклон i=0.2-0.4 к песковому лотку для сползания в него песка.

Сточная вода под действием аэрации движется по спирали, и частицы песка, отмытые от органических загрязнений, выпадают в придонной области в сторону аэраторов, а органические загрязнения, находящиеся во взвешенном состоянии, выносятся из песколовки. Осевшие минеральные частицы под действием вращательного потока жидкости перемещаются по наклонному дну в сторону аэратора и через щель под раздельной перегородкой проваливаются в конус. Накопившийся песок периодически откачивается гидроэлеватором. Освобожденная от твердых минеральных частиц сточная вода выходит в отводящий канал.

Рисунок – Схема аэрируемой песколовки

а - продольный разрез; б - поперечный разрез.

1 – рабочая зона; 2 - аэратор; 3 – песковый лоток; 4 - смывной трубопровод.

Тангенциальные песколовки получили широкое распространение в зарубежной практике.

Песколовка с вихревой водяной воронкой. Подвод воды в песколовку осуществляется по касательной. Одновременно с вращением вода спускается вниз вдоль стенок, а в центре – вверх. Вращательное движение способствует поддержанию в потоке органических примесей и не препятствует выпадению песка в осадок. Удаление задержанного песка производится с помощью шнека.

1, 2 – подающий и отводящий каналы;

3 – песковый приямок;

4 – струенаправляющие щиты;

5 – гидроэлеватор Рисунок – Схема тангенциальной песколовки

1 – осадочная часть; 2 – подвижный водослив;

3 – телескопическая труба; 4 – рабочая часть;

5 – шнек; 6 – отвод песка;

7 – подающий лоток; 8 – отводящий лоток.

Для подсушивания песка, удаляемого из песколовок, предусматривают песковые бункера или площадки с ограждающими валиками высотой 1-2 м, применяют и гидроциклоны.

Удаляемую с песковых площадок воду необходимо направлять в начало очистных сооружений.

Вертикальные песколовки имеют цилиндрическую форму, подвод воды – по касательной с двух сторон в основании. Осадочная часть выполнена в виде конуса. Сбор и отвод воды осуществляется кольцевым лотком. При вертикальном движении воды вверх песок осаждается. Вертикальные песколовки целесообразно применять на станциях очистки поверхностных вод при накоплении большого количества осадка.

1, 2 – подающий и отводящий каналы; 3 – песковый приямок;

4 – струенаправляющие щиты; 5 - гидроэлеватор

Дата добавления: 2014-01-15